生物化學與分子生物學/終止子

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生物化學與分子生物學

基因表達調控
- 原核基因表達調控
  - 操縱元(operon)的基本組成
    - 結構基因群
    - 啟動子
    - 操縱子
    - 調控基因
    - 終止子

終止子(terminatorT)是給予RNA 聚合酶轉錄終止信號的DNA序列。在一個操縱元中至少在構基因群最后一個基因的后面有一個終止子。

終止子按其作用是否需蛋白因子的協助至少可以分為兩類：一類是不依賴ρ因子(蛋白性終止因子)的終止子，這類終止子在序列上有一些共通的特點，即有一段富含GC的反向重復序列(inverted repeat sequence)，其后跟隨一段富含AT的序列(見圖19－6)，因而轉錄生成的mRNA的序列中能形成發夾式結構，后繼一連串U，正是RNA聚合酶轉錄生成的這段mRNA的結構阻止RNA聚合酶繼續沿DNA移動，并使聚合酶從DNA鏈上脫落下來，終止轉錄。另一類是依賴ρ因子的終止子，即其終止轉錄的作用需要ρ因子的協同，或至少是受ρ因子的影響。

原核生物終止子的結構

圖19-6　原核生物終止子的結構

不同的終止子的作用也有強弱之分，有的終止子幾乎能完全停止轉錄；有的則只是部分終止轉錄，一部分RNA聚合酶能越過這類終止序列繼續沿DNA移動并轉錄。如果一串結構基因群中間有這種弱終止子的存在，則前后轉錄產物的量會有所不同，這也是終止子調節基因群中不同基因表達產物比例的一種方式。有的蛋白因子能作用于終止序列，減弱或取消終止子的作用，稱為抗終止作用(antitermination)，這種蛋白因子就稱為抗終止因子(antiterminator)。

以上5種元件是每一個操縱元必定含有的。其中啟動子、操縱子位于緊鄰結構基因群的上游，終止子在結構基因群之后，它們都在結構基因的附近，只能對同一條DNA鏈上的基因表達起調控作用，這種作用在遺傳學實驗上稱為順式作用(cisaction)，啟動子、操縱子和終止子就屬于順式作用元件(cisacting element)。調控基因可以在結構基因群附近、也可以遠離結構基因，它是通過其基因產物棗調控蛋白來發揮作用的，因而調控基因不僅能對同一條DNA鏈上的結構基因起表達調控作用，而且能對不在一條DNA鏈上的結構基因起作用，在遺傳學實驗上稱為反式作用(transaction)，調控基因就屬于反式作用元件(transacting element)，其編碼產生的調控蛋白稱為反式調控因子(transacting factor)。

由此也可窺測到，基因表達調控機理的關鍵在蛋白質與核酸的相互作用上。